6000t/h裝船機俯仰軸承的一種新型更換工藝

李 偉（神華黃驊港務有限責任公司，河北 黃驊 061113）

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6000t/h裝船機俯仰軸承的一種新型更換工藝

李 偉
（神華黃驊港務有限責任公司，河北 黃驊 061113）

摘 要：該更換方法包括：在俯仰鉸點下方懸臂梁與行走門架箱型梁之間制作工裝，并加固懸臂梁腹板，用此工裝既可消除俯仰鉸點處垂直方向壓力，又可消除水平方向壓力。工裝安裝并投入使用后，用塞尺測量俯仰軸銷周圍間隙，等間隙均勻后頂出銷軸，更換軸承即可。

關鍵詞：6000T/h裝船機；關節軸承；銷軸

一、技術背景

神華黃驊港務公司生產裝卸系統應用了世界先進的科學技術，部分設計和關鍵設備是由國外引進，國內制造的，其自動化水平處于國內領先。神華黃驊港務公司共有6000t/h裝船機七臺、3000t/ h裝船機一臺。裝船機由俯仰機構、行走機構、臂架機構、溜筒機構等幾大部分組成。

裝船機作為煤炭碼頭作業的重要設備，其在裝船作業過程中的移艙、移泊等都需要臂架俯仰動作來實現。在俯仰過程中，裝船機臂架始終通過鉸點的關節軸承繞銷軸轉動。俯仰工作角度范圍為-10°～+89°，轉動角速度為3.6°/min。俯仰軸承的工作特點為：小角度、低轉速、重載荷轉動、工作條件惡劣，且潤滑困難。以上特點不利于軸承的正常運轉。目前裝船懸臂長期運轉，大臂鉸點關節軸承磨損嚴重，軸承內、外圈全部斷裂損毀，導致軸承與大臂間隙增大，需要及時更換，確保設備的安全、穩定。

二、技術內容

本新型更換方法，有效改善了上述更換方法存在的弊端。在俯仰鉸點下方懸臂梁與行走門架箱型梁之間制作工裝，并加固懸臂梁腹板。制作此工裝上方支撐表面與水平方向成夾角17.13°。在工裝上表面安裝一個200t千斤頂，在工裝水平方向安裝一個200t千斤頂，這樣此工裝既可消除俯仰鉸點處垂直方向壓力，又可消除水平方向壓力。工裝安裝并投入使用后，用塞尺測量俯仰軸銷周圍間隙，等間隙均勻后頂出銷軸，更換軸承即可。此工藝中，工裝制作成本低，并且結構簡單，制作方便，減少了施工周期，并且降低了維修安全風險。

分析關節軸承異響斷裂原因，是由于潤滑脂難以打入軸承承載面形成油膜，軸承球面處在無潤滑研磨造成球面粘結，軸承損壞。根據關節軸承受力計算改造，將原關節軸承改造為自潤滑關節軸承。此鉸點分左右兩個鉸點，分別由門架箱型梁用軸銷壓蓋固定俯仰軸銷，懸臂箱型梁耳孔內安裝軸承，并用壓蓋固定軸承。更換鉸點關節軸承時，需要調整并固定懸臂，頂出軸銷（如圖1），然后拆除損壞軸承。安裝新軸承后，穿軸銷。為了消除鉸點處結構力，需制作工裝支撐懸臂。此工裝如圖2所示。

三、施工方案

（一）準備工作

按圖制作臂架頂升鎬座，頂銷軸鎬座和軸承壓裝蘭盤，準備軸承，軸承壓蓋和密封等配件和螺栓等標準件。搭建平臺腳手架、胎具等材料。

（二）放平臂架，右側焊鎬座、頂懸臂

1 設置、焊接水平鎬座。懸臂皮帶機全部收縮至最短，放平懸臂在0°位置，切斷電源，懸臂禁止動作。拆除焊接鎬座位置上方的梯子、欄桿，鉸點兩側搭建腳手架，外側腳手架加護欄。50t吊車站在東側車輪跨在南側軌道上，吊臂從俯仰鋼絲繩下方吊鎬座，送入，用手拉葫蘆接應，吊鎬座到指定位置后焊接鎬座。臂架頂升處腹板上焊接兩塊700×900×20mm的加固板，與腹板焊接成一體，加固板周邊滿焊，內部開40×80mm的塞焊孔15個均布。安放200t油鎬。上方油鎬支撐方向與垂直前傾17.13°。水平方向安放200t油鎬。在臂架的頂升受力處安放450×360×30mm的墊板，頂升油鎬頂升面涂抹潤滑脂。

（4）橋梁施工安全控制，安全是施工的第一要素，同時這也是整個施工過程中最重要的一個因素。所以為了避免可能出現的一些安全隱患及其可能產生的危險現象，必須確保施工的安全性，對施工過程的合理進行也要做出一些相應的措施，堅決避免一些可以預防的危險現象。

圖1 俯仰軸銷

圖2 支撐工裝

2 先拆去裝船機大臂鉸點端密封蓋（大臂端M10×20、門柱端M16×180）和軸端擋板螺栓（M20×50高強螺栓8.8級），拆去軸承壓蓋螺栓（M30×70高強螺栓8.8級）。焊接頂銷軸用鎬座，安放200t油鎬，參照計算數據表，水平油鎬頂到100t左右，垂直鎬座處頂到100t左右。頂鉸點銷軸處油鎬至150t～180t，變換水平和垂直鎬座處油鎬壓力，直到銷軸頂動為止。記下此時垂直和水平油鎬的壓力數備用（此時為防止油鎬卸壓，安全起見，將千斤頂鎖緊螺母鎖死）。

（三）頂右側鉸點銷軸和更換軸承安裝銷軸

1 繼續頂鉸點處油鎬，頂出銷軸，鉸點處尾車加上掛2t手拉葫蘆，將銷軸（銷軸重700kg）倒運給50t吊車取下。檢查銷軸表面修復備用，如果不可用可更換銷軸。拆除臂架外側防塵罩、軸承壓蓋，用氣割割去舊軸承，清理鉸點軸孔內表面，用半圓銼和直磨機打磨軸孔和軸圓柱面硬點、傷痕，涂潤滑脂。安裝臂架外側軸承壓蓋。

3 安裝銷軸。配合面上涂抹潤滑脂，銷軸軸承側端面擰入M18×200螺栓，2t手拉葫蘆與50t吊車配合將銷軸從門架外側穿入，手拉葫蘆從臂架外側進入吊長螺栓，調整軸頭高度，將銷軸從門架孔穿出。調整2個200t千斤頂頂升高度，將銷軸對準軸承壓蓋孔穿出。用大錘或游錘將銷軸安裝到位，注意螺栓孔角度。

4 安裝軸承，調整底下工裝上2個200t千斤頂頂升高度，臂架耳孔與銷軸對正后，用100t油膏通過軸承壓蓋頂軸承，并用銅棒錘擊安裝到位。安裝油封，壓蓋，軸端擋板。

（四）拆除右側焊鎬座和平臺腳手架。恢復欄桿，平臺等。

（五）試車，檢查軸承是否有異響，封軸承處密封壓蓋。

（六）對焊接部位打磨，防腐。

（八）安全措施

1 施工單位、委托單位對進入現場人員進行安全教育，遵守現場作業的各項管理規定，戴好安全帽。提高安全意識，進行預先性分析，采取必要的防護措施，詳細交待工作程序和注意事項。電焊工、起重工持證上崗。

2 施工前確定好通信方式，嚴格停送電程序，運轉的設備上不得施工作業。

3 施工過程中嚴格遵守操作規程，防止蠻干，統一指揮，發現隱患及時報告并采取相應措施。

4 作業現場嚴禁吸煙，每個動火點不少于兩具滅火器。備足水桶，確保消防設備設施齊全有效，并通知消防車現成監護作業。

5 高空作業必須系好安全帶，工具物品擺放整齊穩妥，防止高空墜物傷人。上下作業面相互照應配合默契。

（九）以上新工藝的施工工期為4天（每天工作10小時計算）

1 開工前準備、焊接支撐懸臂工裝2天。

2 制作臂架頂升胎具、鎬座、壓盤等工裝，搭建腳手架平臺。1天。

3 焊接支撐工裝，加固臂架側板；試頂懸臂架1天。

4 頂右側鉸點銷軸和更換軸承安裝銷軸。1天。

5 安裝鉸點壓蓋，拆除鎬座、腳手架，試車、恢復欄桿，涂裝1天。

結語

本文通過改進原有的更換裝船機臂架俯仰鉸點軸承工藝，形成了一套新型更換工藝。改進后的新工藝只需制作一個工裝，可以同時卸掉鉸點處水平和垂直方向結構力，極大的降低了維修難度，減少了舊工藝中許多繁雜且耗費工時的步驟，因此新工藝可以大大節省維修資源、縮短維修工期。新工藝經過現場實際檢驗，使維修工期縮短了約50%，從而顯著提高了設備利用率和維修效率。

現場對6000t/h裝船機俯仰軸承進行了更換，維修時間由原來計劃10天減少到4天，維修時間明顯降低，效果良好。

參考文獻

［1］鮑建員.裝船機俯仰銷軸軸承改造［J］.中國科技博覽，2011（33）：60-62.

中圖分類號：U653

文獻標識碼：A